一、基本信息
論文題目：《A Review on the Application of Blockchain to the Next Generation of Cybersecure Industry 4.0 Smart Factories》
發表時間：2019 IEEE Access
論文作者及單位：
二、摘要
工業4.0是一個旨在通過使用一些最新技術來改善現代工廠運作方式的概念，例如用於創建工業物聯網（IIoT），機器人技術或大數據應用程序的技術。 其中一種技術是區塊鏈，它能夠爲不同的工業領域增加信任度，安全性和分散性。 本文重點分析使用區塊鏈和智能合約開發Industry 4.0應用程序時出現的好處和挑戰。 此外，本文還對工業4.0技術中最相關的基於區塊鏈的應用程序進行了全面回顧。 因此，其目的是爲未來的工業4.0開發人員提供詳細的指南，該指南可確定區塊鏈如何增強下一代網絡安全工業應用。
三、主要內容及工作
本文的重點是分析區塊鏈應對當前行業情景所面臨的一些最相關挑戰的能力，包括：
•應用程序分散化。特別是對於具有中型和大型用戶以及計算負載的工業4.0應用程序而言，這是理想的選擇，因爲它們依賴於昂貴的集中式服務器，這些服務器的部署和維護成本也很高[9]，[10]。此外，許多工業公司都向中間商支付了外包這種集中式解決方案的費用。
•由於安全問題，更新Industry 4.0系統（如IIoT設備）或上傳新軟件/固件確實很普遍。在某些情況下，更新過程需要在遍佈整個大型工廠的多種設備中執行手動任務。因此，有必要找到一種方法來減輕此類繁瑣而低效的任務，並同時將軟件更新同時分發給儘可能多的智能設備，同時保留完整性和安全性，以避免惡意固件更新。
•在大多數行業中，必須信任所收集數據的真實性以及與某些合作伙伴，服務提供商，製造商，供應商甚至政府之間進行的交易的信任。由於這些原因，需要一種提供機制以實現透明性，驗證問責制和增加信任的技術。此外，請注意，由於需要信任收集的值來替換受信任的第三方[11]，因此應實施附加的安全機制，尤其是在硬件級別[12]。
•與第三方公司交換的數據對於某些企業來說很關鍵，因此應加以保護和匿名化。 IIoT設備收集的數據也會發生同樣的情況，這些數據應受到保護，並應保留給非授權方。
•許多工業公司還依賴於封閉源代碼，這也增加了人們對信任的缺乏，因爲它實際上對代碼的工作方式並不透明。因此，爲了提供信任和安全，必須培養開源方法。儘管如此，應該強調的是，開放源代碼也可能遭受錯誤和漏洞利用，但由於它已被許多開發人員驗證，因此不容易受到惡意修改。
•運營效率和增強的競爭力，以確保長期可持續性。區塊鏈可以減少兩個關鍵成本：驗證和網絡成本。前者與以廉價方式驗證交易屬性的能力有關，而後者與無需傳統中間商的操作能力有關。
四、總結
工業4.0是通過使用某些最新技術來改變工廠運營方式的範例。其中一種技術是區塊鏈，它已成功用於加密貨幣，並且可以通過添加安全性，信任，不變性，去中介化，去中心化和通過智能合約實現更高程度的自動化來增強工業4.0技術。
本文詳細介紹了區塊鏈可帶給主要工業4.0技術的好處以及它們當前面臨的挑戰。在提供了一種通用方法論以確定使用區塊鏈是否是實施工業4.0應用的適當選擇之後，研究了每種工業4.0技術最相關的基於工業區塊鏈的應用，以及它們的主要挑戰。通過這種方式，該文章爲未來的Industry 4.0應用程序開發人員提供了指南，以確定區塊鏈如何增強下一代網絡安全工業應用程序。